GaNパワーデバイス市場の規模と展望、2024年-2032年

世界のGaNパワーデバイス市場は、2023年に3億2787万ドルと評価されており、2032年には51億4993万ドルに達すると予想され、予測期間中（2024-2032年）に35.80％のCAGRで成長すると見込まれています。GaNパワーデバイスは、従来のシリコンベースのデバイスと比較して高い効率とパワー密度を提供します。このため、サイズ、重量、エネルギー効率が重要な電源装置、電気自動車、再生可能エネルギーシステムなどの用途において魅力的です。電子回路は、システムのエネルギー転送を制御するためにパワー半導体デバイスを使用します。スイッチング電源（SMPS）は、ほとんどのデバイスにおけるパワー半導体デバイスの一種です。ガリウム窒化物（GaN）は、GaNパワーデバイスの製造に使用される半導体です。GaNパワーデバイスは、システム全体のエネルギー損失を低減します。GaNデバイスは小型で、高速スイッチングやシステムサイズの縮小を提供し、伝統的なトランジスタがオン抵抗を低減するためにより多くのチップスペースを必要とするのに対し、GaNデバイスはそうではありません。GaNデバイスは、シリコンカーバイド（SiC）やダイヤモンドなどの他の広帯域隙間材料よりも低コストで同等の特性を提供するため、好まれています。

最近のGaNパワートランジスタとモジュールは、広いバンドギャップを特徴としており、SiCと同様の性能を大幅なコスト削減で提供します。このコスト削減は、シリコン基板がより入手しやすく、SiCよりも安価であるため、GaNパワーデバイスの開発に使用できることから可能です。シリコン金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）と比較して、GaNオンシリコンデバイスは、性能が少なくとも同等、時にはシリコンMOSFETよりも優れていると予想されます。WiTricity Corp.は、GaNフィールドエフェクトトランジスタ（FET）を使用したワイヤレス充電を実演しました。シリコンMOSFETと比較して、GaN FETのスイッチング速度は、より高い共鳴ワイヤレス電力転送効率を可能にします。シリコンベースのパワーMOSFETの近接性は、スイッチング能力の上限までの高周波操作を制限します。GaNパワーデバイスは、高いスイッチング能力を持つため、ワイヤレス充電用途に使用されます。共鳴転送におけるキャリア周波数に関しては、GaNトランジスタが優れています。これにより、消費者、医療、産業、自動車用途で長距離にわたる電力転送が可能になります。GaNデバイスのコスト低下は、ワイヤレス充電用途での需要を促進するもう一つの要因です。

GaNパワーデバイスの広範な商業化の主な障壁は、供給不足です。一部のGaNデバイスは容易に入手可能ですが、選択肢は限られています。主に、600ボルト以上のオフライン電源を使用するデバイスが少ないです。GaNパワーデバイスの広範な展開は、定義されたデバイスの評価や特徴の欠如によっても制約されています。市場に出回っているデバイスには実際のセカンドソースが存在しないことが、GaNデバイスの広範な使用の主な障害です。

高電圧直流（HVDC）電力伝送システムやスマートグリッドは、GaNパワーデバイスが使用される2つの分野です。これらは、負荷のバランスを改善し、より柔軟なネットワークトポロジーを提供し、リアルタイムのトラブルシューティング能力を持ちます。パワーデバイスは、高周波スイッチングをより効果的にするため、高電圧を制御できます。モジュラーマルチレベルコンバータ（MMC）も、電力損失を低減するためにパワーモジュールを使用します。HVDCシステムでは、GaNパワーデバイスモジュールを使用したコンバータがよく使用されます。さらに、中国、日本、米国などの多くの国の政府は、電力網をアップグレードするためにスマートグリッド技術に多額の投資を行っています。

世界のGaNパワーデバイス市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEAの4つの地域に二分されています。北米は世界のGaNパワーデバイス市場で最大のシェアを持ち、予測期間中に34.60％のCAGRで成長すると予想されています。北米は、米国やカナダなどの国々が、EVやHEVの使用を奨励することで汚染と戦うための政府の関与が増加しているため、GaNパワーデバイスの市場リーダーです。この地域でのGaNパワーデバイス市場の成長を促進するもう一つの要因は、米国の最も重要な防衛支出です。ヨーロッパは、予測期間中に36.20％のCAGRで成長し、8億4255万ドルを生み出すと予想されています。ドイツは、ヨーロッパのすべての国の中で最も大きな市場シェアを持っています。ヨーロッパでは、デジタル電子デバイスの増加、現代の電子車両の採用の増加、高度な仮想システムの増加により、GaNパワーデバイスの拡大の機会が多様です。ヨーロッパ諸国の市場は、最先端の電気自動車に対する需要の増加により、今後数年間で急速に増加すると予測されています。小規模企業の買収、低消費電力製品の採用の増加、および補助金という形での政府の積極的な行動が、市場全体の成長に寄与しています。

アジア太平洋は、大規模発電所の存在、高電圧電力の需要の増加、人口増加のため、GaNパワーデバイス市場シェアの成長率が最も高い地域です。さらに、GaNトランジスタを使用するパワーエレクトロニクスシステムが、すべての電力エネルギーの約70％を処理すると予測されています。これらのデバイスは、自動車、再生可能エネルギー施設、電力網インフラなど、さまざまな産業部門で広く使用されています。さまざまな業界の組織は、電力管理における電力機器の重要性を学んでいます。自動化されたスイッチングデバイスとパワーモジュールの強い需要も、市場の拡大を推進すると予測されます。LAMEAにおけるGaNパワーデバイス市場需要の拡大は、地域の堅牢なパワーICsの需要の増加によって促進されると予測されています。GaNパワーモジュールは、その優れた効率性のため、地域で高い需要があります。高性能技術に対する欲求の高まりが、冷蔵庫、テレビ、洗濯機などの電子製品におけるパワーエレクトロニクスの採用を促進しており、ラテンアメリカは世界のプレイヤーの間で認知を獲得しています。LAMEA GaNパワーデバイス市場は、いくつかの電子産業分野における電力管理デバイスの需要の増加と電気自動車の数の増加により拡大しています。

世界のGaNパワーデバイス市場は、デバイスおよび産業縦断によってセグメント化されています。デバイスに基づいて、グローバル市場はGaNパワー離散デバイス、GaNパワーICs、およびGaNパワーモジュールに二分されています。GaNパワーモジュールセグメントは、市場への最大の貢献者であり、予測期間中に33.80％のCAGRで成長すると期待されています。GaNパワーモジュールは、その比類のない耐久性と効率性のために、世界中でますます人気が高まっています。IGBTおよびMOSFETモジュールは、多くの産業で溶接機、圧延機、水ポンプなどの高電圧デバイスに電力を供給するために広く使用されています。GaNパワーモジュールは、その低価格と高効率のために徐々にその同等品に取って代わられています。現在のビジネス環境でこのパワーモジュールが好まれるのは、その手頃な価格と高電圧での制御の容易さによるものです。GaNパワー離散デバイスは、アクティブ（ダイオード）またはパッシブ（抵抗、コンデンサ、インダクタ、およびコンデンサ）回路コンポーネント（トランジスタまたは真空管）を1つだけ持つ電子部品です。それらはコンパクトなデザインで、軽量で、少ない電力を使用します。これらのデバイスは、トランジスタアレイ、MOSFETs、J-FETs、バイポーラートランジスタ、および内蔵抵抗器を備えたトランジスタで構成されています。シリコンデバイスと比較して、パワーGaN分離デバイスは、非常に高い速度でのスイッチングが可能で、スイッチング損失が大幅に低く、効率が高いため、低いゲート電荷と出力キャパシタンスを持っています。たとえば、80V GaN FETパワーステージであるLMG5200は、コンパクトな形状で高効率アプリケーションに適しています。

産業縦断に基づいて、グローバル市場は消費者エレクトロニクス、ITおよび通信、自動車、航空宇宙および防衛、その他に二分されています。ITおよび通信セグメントは、最大の市場シェアを持ち、予測期間中に36.10％のCAGRで成長すると予想されています。GaNデバイスは、その特有の特性、例えば大きなエネルギーバンドギャップと高い飽和電子速度のため、通信における高出力および高速電子デバイスの操作が必要です。現在使用されているガリウム砒素（GaA）デバイスと比較して、GaN高電子移動度トランジスタ（HEMT）は高出力およびブロードバンドアプリケーションでより良い特性を持っています。通信におけるワイドバンド電力マイクロ波システムは、これらのデバイスの高い電力密度と比較的高いインピーダンスにより、新しい可能性を持っています。GaNパワーデバイスは、消費者エレクトロニクスにおいてワイヤレス充電のための道を開いており、急速に人気を集めている破壊的技術です。スマートフォンの急速充電も、GaNパワーデバイスの使用によって可能になります。さらに、ワイヤレス充電は、より速い充電時間、太陽光発電モジュールコンバータの効率の向上、より小さい太陽光発電モジュールサイズに寄与します。ノートパソコン、スマートフォン、および太陽光発電モジュール充電器が、ワイヤレス充電のためのGaNパワーデバイス利用の主要な推進力です。

電気およびハイブリッド自動車には、GaNパワーデバイスが使用されています。自動車業界での使用を目的とした2種類のGaNパワーデバイスがあります：横型および縦型GaNパワーデバイスです。SiパワーMOSFETと比較して、横型GaNパワーデバイスは600ボルトのより高いブロッキング電圧を持ち、改善された性能特性、低い内部抵抗、および高速共鳴を持ち、最も人気があります。車載電化の将来的なアプリケーションは、GaNパワーデバイスに大きな保証を提供します。関連する材料およびデバイステクノロジーは、過去10年間で急速に進化したと報告されています。GaNパワーデバイスは、より低い電力変換損失を達成する観点から、EV/HEVユニットにおいてより普及すると予想されています。

Report Coverage & Structure

レポートの構造概要

このレポートは、GaN（窒化ガリウム）パワーデバイス市場に関する詳細な分析を提供しています。以下に、レポートの構造をセクションごとにまとめます。

導入セクション

• セグメンテーション: 市場の分割方法を示します。
• 調査方法論: データ収集と分析の方法について説明します。
• 無料サンプルの取得: サンプルの取得方法を提供します。

エグゼクティブサマリー

レポートの概要と市場の主要な調査結果を提供します。

調査範囲とセグメンテーション

• 調査目的: 調査の目的と目標を明確にします。
• 制限と仮定: 調査の制約と仮定を説明します。
• 市場範囲とセグメンテーション: 市場の範囲とその分割について説明します。
• 考慮される通貨と価格設定: 使用される通貨と価格設定基準を示します。

市場機会の評価

• 新興地域/国: 新たに注目される地域や国について分析します。
• 新興企業: 新たに市場に参入する企業についての情報を提供します。
• 新興アプリケーション/エンドユース: 新たな用途やエンドユーザーについての分析を行います。

市場動向

• 市場の推進要因: 市場成長を促進する要因を特定します。
• 市場警告要因: 市場に潜むリスクや警告要因を分析します。
• 最新のマクロ経済指標: 経済指標が市場に与える影響を評価します。
• 地政学的影響: 地政学的な要因が市場に与える影響を分析します。
• 技術要因: 技術革新が市場に与える影響を検討します。

市場評価

• ポーターの五つの力分析: 市場の競争環境を分析します。
• バリューチェーン分析: バリューチェーンにおける各段階を評価します。

規制の枠組み

各地域ごとの規制について説明します。

• 北米
• ヨーロッパ
• アジア太平洋地域（APAC）
• 中東とアフリカ
• ラテンアメリカ（LATAM）

ESGトレンド

環境、社会、ガバナンス（ESG）に関するトレンドを分析します。

GaNパワーデバイス市場のグローバル分析

• デバイス別: 各デバイスの市場価値を分析します。
• 電圧範囲別: 各電圧範囲の市場価値を分析します。
• 業界別: 各業界の市場価値を分析します。
• アプリケーション別: 各アプリケーションの市場価値を分析します。

地域別市場分析

各地域における市場の詳細な分析を提供します。

• 北米市場分析: 米国およびカナダについて詳細に分析します。
• ヨーロッパ市場分析: イギリスを含むヨーロッパ地域について分析します。